NASA选中SpaceX打造登月飞行器,送人类重返月球
2018年9月17日,SpaceX公司创始人兼首席执行官埃隆·马斯克在猎鹰9号火箭旁发表讲话。他宣布,SpaceX将把日本亿万富翁前泽友作送入绕月飞行轨道。现在,SpaceX赢得了NASA的一份合同,把NASA的宇航员送上月球,这是阿尔忒弥斯计划的一部分。摄影:DAVID MCNEW/AFP VIA GETTY IMAGES
撰文:MICHAEL GRESHKO
这是NASA人类重返月球计划的一个重要里程碑:4月17日,NASA宣布,SpaceX公司将开发把宇航员送上月球表面的航天器。目前在“阿尔忒弥斯”计划中,宇航员利用NASA的太空发射系统(SLS)火箭发射升空,乘坐猎户座太空舱飞往月球轨道,再转移到SpaceX的星舰火箭上,最终降落在月球表面。
这份价值29亿美元的合同将负责开发一款适合月球的星舰火箭。目前,这款未来主义风格外观的航天器仍处于原型阶段,在得克萨斯州的一家工厂中进行测试。SpaceX击败了杰夫·贝索斯的蓝色起源公司(与国防承包商洛克希德·马丁公司、诺斯罗普·格鲁曼公司、德雷珀公司合作)和总部位于阿拉巴马州亨茨维尔的动力系统公司的提案。
一起来看看NASA雄心勃勃的阿尔忒弥斯计划,以及SpaceX所起到的关键作用吧。
NASA的阿尔忒弥斯计划是什么?
2017年,特朗普政府公布了阿尔忒弥斯计划;2019年,计划获得正式命名,计划自1972年阿波罗17号任务后,让美国宇航员首次重返月球表面,包括让首位女性和首位有色人种登陆月球。
拜登政府也表示支持这个计划。特朗普团队打算在2024年实现载人登月任务,但NASA表示,国会没有为这个时间表提供所需的资金。鉴于预算低于要求,再加上SLS火箭和计划中其他部分的研发被推迟,NASA正在重新评估将人类送上月球的最早时间。
阿尔忒弥斯1号任务将于2021年底前发射,这是猎户座和SLS的无人飞行测试。接下来是阿尔忒弥斯2号,利用SLS和猎户座,进行载人飞船绕月飞行,但不着陆,类似于1968年的阿波罗8号任务。阿尔忒弥斯3号将通过SLS、猎户座和SpaceX的星舰,完成月球表面之旅。
在飞往月球的40万公里的旅程中,宇航员将乘坐NASA的SLS重型火箭和猎户座深空飞船。这个计划要求猎户座与人类着陆系统(HLS)对接,这也是NASA为什么选择了SpaceX的星舰。这艘宇宙飞船将在月球轨道上等待100天,迎来宇航员后把他们送往月球表面。返回地球时,宇航员将通过星舰从月球起飞,回到等候已久的猎户座,然后回家。
SpaceX的星舰是什么?
星舰是一种重型火箭,目前由SpaceX公司研发。完整的火箭由两部分组成:70米高的助推器“超重型”(Super Heavy)和50米高的上面级“星舰”(Starship)。(助推器和上面级组成的火箭也叫做“星舰”。)与以往的运载火箭不同,这次的目标是研发可以自行发射和着陆的火箭。SpaceX公司的猎鹰9号火箭有一个可以实现这个要求的助推器,因此能重复使用;NASA利用猎鹰9号把宇航员送往国际空间站。
在月球任务中,“超重型”助推器将帮助星舰火箭发射,离开地球,前往月球轨道;火箭的上面级则等待着,利用自身的引擎,把宇航员送到月球表面。
从2020年12月开始,SpaceX公司已经在高空飞行中测试了4个星舰火箭原型机。到目前为止,星舰火箭已经可以飞到12.5公里的高空,但每个原型机都在尝试着陆时爆炸了。NASA表示,在载人登月前,要求SpaceX演示在月球完成无人驾驶着陆。
还有哪些公司也参与了竞争研发NASA登月飞行器?
共有三个团队竞争NASA的合同,除了SpaceX公司外,还有蓝色起源公司和动力系统公司的独立设计团队。
也许这次宣布中最令人惊讶的是,在三家公司中,NASA只选择了SpaceX公司。通常情况下,NASA会选择两个承包商,这样执行关键任务的航天器就有两种选择;如果其中一家无法交付,计划仍能继续进行。例如,NASA的商业货运项目负责为国际空间站运送物资,与SpaceX公司和诺斯罗普·格鲁曼公司都有合作;商业载人项目则与SpaceX公司和波音公司签订了合同。
仅与SpaceX合作也体现了NASA的信心,他们相信SpaceX可以建造出登陆月球的星舰。只选择一个承包商,也意味着NASA有望利用国会批准的预算重返月球,因为SpaceX报出的29亿美元的价格比竞争对手的方案便宜得多,而且该公司计划支付星舰研发成本的一半以上。但这意味着,NASA现在没有备选方案。
“(NASA)只选了一个合作伙伴可谓非常大胆,尤其是选了这样一个雄心勃勃的航天器;星舰充满了雄心壮志,”非营利组织行星协会的太空政策顾问Casey Dreier说。虽然星舰首先会运送人类往返于月球,但它的最终目的是把人类送往火星世界。这意味NASA在投资星舰的同时,“也在进行把人送上火星的二级投资”。
至于未来的阿尔忒弥斯任务,NASA仍有选择余地。该机构表示,与SpaceX的合同只包括阿尔忒弥斯3号和早些时候的无人驾驶演示。阿尔忒弥斯4号以及之后的任务,NASA计划让其他公司也参与运送人类往返于月球的竞标。
星舰多久之后能飞往月球 ?
NASA的阿尔忒弥斯计划不是SpaceX唯一的登陆月球计划。2018年,SpaceX与日本 时尚 界亿万富翁前泽友作签订协议,把他和一群艺术家送上绕月轨道,并接回地球。SpaceX打算在2023年启动“亲爱的月亮”计划。
虽然登月计划雄心勃勃,但在把人类安全送上月球表面的过程中,NASA、 SpaceX和其他机构可能会遇到挫折。宇航员返回后,NASA希望他们能在月球上长时间生活和工作,测试火星冒险所需的各种技术。
“我认为21世纪20年代将成为阿波罗时代以来,最激动人心的十年,”Dreier说:“这是原因之一。”
(译者:Sky4)
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